Eliminação de Faces Escondidas

Eliminação de SuperfíciesEliminação de Superfícies
EscondidasEscondidas

Eliminação de faces escondidasEliminação de faces escondidas
Uma das necessidades de eliminar superfícies
escondidas está na interpretação feita pelas
vistas.
Esta ambiguidade pode ser eliminada
removendo as linhas ou superfícies que são
invisíveis a partir das duas visões.

Eliminação de faces escondidasEliminação de faces escondidas
Alguns objetos podem ocultar outros.
Linhas e faces são ocultas pelo próprio
objeto ou por outros.

Eliminação de faces traseiras (BackfaceEliminação de faces traseiras (Backface
Culling)Culling)
Exibição por normais
Eficiente quando renderizando poucos
polígonos
Objetos sólidos convexos

Culling)Culling)
Inversão de normais
OpenGL
Simples
Requer capacidade computacional
dependendo da implementação

Eliminação de faces traseirasEliminação de faces traseiras
(Backface Culling)(Backface Culling)
 Determina-se o ângulo entre a direção do observador e
o vetor normal de cada face.
 As faces ques estão ao lado oposto do observador são
determinadas como faces traseiras.
 Elimina-se estas faces do desenho (backface culling)

Culling)Culling)
vértices linhas Back-Face Culling
Inter-object visibility Shading

Culling)Culling)

Eliminação de faces traseirasEliminação de faces traseiras
(Backface Culling)(Backface Culling)
 Executa-se o cálculo do produto escalar
 Positivo para um polígono de face traseira (vetores com ângulo menor que
90º, face virada para trás)
 Negativo para um polígono de face frontal (vetores com ângulo maior que
90º, face vira para frente)
 Igual a zero para um polígono da face “lateral” (vetores perpendiculares,
face não-visível)

Algoritmo do Pintor (Painter’sAlgoritmo do Pintor (Painter’s
Algorithm)Algorithm) (Depth-Sorting Method)(Depth-Sorting Method)
André LaMothe (AI hardware/software
research)
Instituto de Pesquisa de Ciência da
Computação Avançada da NASA
XGameStation
Série Black Art

Criado por André LaMothe(1995)
Surgiu por ser inspirado na maneira que quadros
são pintados
Ordena polígonos de acordo com a
profundidade (extensão Z)
Ambiguidade na sobreposição (intersecção)

Algorithm)Algorithm) (Depth-Sorting Method(Depth-Sorting Method
Cinco testes para consertar ambiguidade:
1.A extensão X dos polígonos não se sobrepõem, então os polígonos não
se sobrepõem
2.A extensão Y dos polígonos não se sobrepõem, então os polígonos não
se sobrepõem
3.P está totalmente atrás de Q , então os polígonos não se sobrepõem
4.Q está totalmente atrás de P, então os polígonos não se sobrepõem
5.As projeções dos polígonos no plano XY (tela) não se sobrepõem, então
os polígonos não se sobrepõem

Algorítmo Z-bufferAlgorítmo Z-buffer
Edwin Catmull
Co-fundador e presidente do Pixar
Animation Studio
Pai do Texture Mapping (Ph.D. thesis of
1974.)
http://www.youtube.com/watch?
v=iizL2iCMe28&feature=player_embedde

Criado por Edwin Catmull em 1974
Procedimento de preenchimento de polígonos (scan-line Z-Buffer):
◦ Z-Buffer e scan-line Z-Buffer faz a varredura do polígono a ser exibido, linha a
linha.

Dois buffers :
◦ Color/frame Buffer (armazena cor atual de cada pixel);
◦ Z-Buffer - profundidade máxima (armazena para cada pixel, a profundidade
do objeto mais próximo).

Conjunto de pares (x, y) com o valor de z mais
próximo do ponto de visão
OpenGL (Hardware/Software)
Exige memória
Desempenho constante
Não trata transparência facilmente (precisaria guardar
informação sobre polígonos parcialmente cobertos)

Lista of polígonos {P1, P2, ..., Pn}
Matriz z-buffer[x,y] inicializado com -8
Matriz Intensidade[x,y]
Início
para cada polígono P na lista de polígonos faça {
para cada pixel (x,y) que intercepta P faça {
calcule profundidade-z de P na posição (x,y)
se prof-z < z-buffer[x,y] então {
Intensidade[x,y] = intensidade de P em (x,y)
z-buffer[x,y] = prof-z
}
}
}
Desenhe Intensidade
fim

Árvores BSPÁrvores BSP
Henry Fuchs, Zvi Kedem and Bruce
Naylor
Schumacker, Brand, Gilliland and Sharp
Z-buffer não existia

BSP = Binary Space-Partitioning (Partição
Binária do Espaço)
Criada por Fuchs, Kedem e Naylor em
1980
Permite a ordenação correta dos
segmentos de retas, ou polígonos, a partir
de qualquer ponto de visão

Fornece ordem de renderização
Determina parte visível / escondida de
polígonos (DOOM)
Planos de corte
Ordem back to front

Gabriel Estimado PozaGabriel Estimado Poza
José Arthur Vigilante MartinsJosé Arthur Vigilante Martins
Marina Ikeda UshiroMarina Ikeda Ushiro
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